Устройство для проверки механических стрелочных приборов с круговой шкалой Советский патент 1989 года по МПК G01D13/14 

1

(21)4265050/24-19

(22)18.06.87

(46) 23.08.89. Бюл. (С 31 (72) И.Л.Руль

(53)681.84.083(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР

W 1259106, кл. G 01 В 11/00, 10.12.81.

Авторское свидетельство СССР 742703, кл. G 01 В 11/00, 06.03.76.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ МЕХАНИЧЕСКИХ СТРЕЛОЧНЫХ ПРИБОРОВ С КРУГОВОЙ ШКАЛОЙ

(57)Изобретение относится к измерительной технике, в частности для определения погрешности механических стрелочных приборов с круговой шкалой, и позволяет автоматизировать

процесс поверки при одновременном повьппении точности поверки. Устройство содержит поверяющий прибор 4, устанавливаемый в считываклцую головку

5,блок обработки информации и управления 1, с которого поступает команда чере интерфейсное средство 2- на

за гчик образцовых сигналов 3. Сигнал с задатчика 3 поступает на вход поверяемого прибора 4, считьшающая головка 5 преобразует показания прибора 4 в электрический сигнал, поступающий на устройство индикации

6,которое осуществляет вьщачу информации через интерфейсное средство 2 на печатающее устройство 7 и в блок обработки информации и управления. 6 ил.

(Л

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для определения погрешности механических стрелочных приборов с круговой шкалой, и позволяет автоматизировать процесс поверки при одновременном повышении точности поверки. Устройство содержит поверяющий прибор 4, устанавливаемый в считывающую головку 5, блок обработки информации и управления 1, с которого поступает команда через интерфейское средство 2 на задатчик образцовых сигналов 3. Сигнал с задатчика 3 поступает на вход поверяемого прибора 4, считывающие головка 5 преобразует показания прибора 4 в электрический сигнал, поступающий на устройство индикации 6, которое осуществляет выдачу информации через интерфейсное средство 2 на печатающее устройство 7 и в блок обработки информации и управления. 6 ил.

315

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испол зовано в метрологии, в лабораториях ОТК для определения погрешности показаний механических стрелочных приборов с круговой шкалой, стрелка которых покрыта как белой, так и черной краской.

Цель изобретения - автоматизация процесса поверки механических стрелочных приборов при одновременном повышении точности поверки, а также расширение эксплуатационных возможностей поверяющего устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для поверки механических стрелочных приборов с круговой шкалой на фиг. 2 - принципиальная схема считывающей головки-, на фиг.З временная диаграмма напряжений на выходе усилителя-преобразователя тока в напряжение при выполнении измерительной шкалы черного цвета; на фиг. А - то же, при вьтолнении измерительной шкалы белого цвета, (где Jar,f, - напряжение на выходе усилителя-преобразователя тока в напряжение при попадании светового ЛУчка на стрелку поверяемого прибора, Uuf - то же, при попадании светового пучка на измерительную шкалу поверяемого прибора, Т - Период вращения диска узла поиска углового

положения стрелки, Лс - время прохож-, выход ii подключен к источнику 9

дения стрелки пучком света); на фиг. 5 - пример алгоритма программы работы блока обработки информации и управления при поверке вариометра Вар. - 30 в четырех контролируемых точках; на фиг. 6 - продолжение фиг. 5.

Устройство для поверки механических стрелочных приборов с круговой шкалой (фиг. 1) содержит блок 1 обработки информации и управления, имеющий двунаправленную связь с интерфейсным средством 2, первый выход которого последовательно,соединен с управляющим входом задатчика 3 образцовых сигналов, поверяемым прибором 4, считывающей головкой 5, преобразующей показания этого прибора в источник первичной информации Информативный вькод считывающей головки 5 подключен к входу первичной информации устройства 6 цифровой индикации, а его выход вторичной информации соединен с входом интерфейсвета.

Выход считывающей головки 5 от п тенциометра 14 через тиристор 16 свя с входом устройства 6 цифровой инд 40 кации (клеммы Ug,, фиг. 2) .

Устройство работает следующим о разом (фиг. 1) .с

45

50

55

Поверяемый прибор 4 устанавлива ется в считывающую головку 5. С бл 1 обработки информации и управлени согласно ранее заложенной в него п грамме работы поступает команда (фиг. 5 и 6) через интерфейсное ср ство 2 на задатчик 3 образцовых си налов, который выдает сигнал, соот ветствующий данной команде, на вхо поверяемого прибора 4, переводящег этот сигнал в угол поворота стрелк Считывающая головка 5 преобразует показания механического стрелочног прибора 4 в электрический сигнал, т.е. в напряжение, которое являетс ИСТ1ЭЧНИКОМ первичной информации. Э

0

сного средства 2, второй выход которого подключен к цифровому печатающему устройству 7.

Считывающая головка 5 (фиг. 2) включает узел поиска углового положения стрелки, выполненной в виде диска 8, в котором в одной плоскости последовательно установлены источник 9 света, система 10 линз, фокусирующая излучение на фотоэлемент 11 через отражающую .поверхность поверяемого прибора 4. Диск 8 установлен на валу 12 с возможностью вращения от механического привода 13 и жестко связан посредством вала 12, с датчиком угловых приращений, выполненным в виде потенциометра 14 кругового вращения с резистивной обмоткой и

0 движком. Движок потенциометра связан с выводом стабилизатора 15 тока, вход которого связан с источником стабилизированного напряжения, а свободный вьшод резистивной обмотки

5 потенциометра 14 соединен с тиристором 16, подключенным к выходу электронного усилителя-преобразователя 17 гока в напряжение. Последний своим входом подключен к выходу яр то- косьемника 18. Первьш вход &5 токосъемника связан с источником 19 питания, от которого питается источник 9 света. Второй вход Ь Ь связан с выходом фотоэлемента 11, а второй

0

света.

Выход считывающей головки 5 от потенциометра 14 через тиристор 16 связан с входом устройства 6 цифровой инди- кации (клеммы Ug,, фиг. 2) .

Устройство работает следующим образом (фиг. 1) .с

Поверяемый прибор 4 устанавливается в считывающую головку 5. С блока 1 обработки информации и управления согласно ранее заложенной в него программе работы поступает команда (фиг. 5 и 6) через интерфейсное средство 2 на задатчик 3 образцовых сигналов, который выдает сигнал, соответствующий данной команде, на вход поверяемого прибора 4, переводящего этот сигнал в угол поворота стрелки. Считывающая головка 5 преобразует показания механического стрелочного прибора 4 в электрический сигнал, т.е. в напряжение, которое является ИСТ1ЭЧНИКОМ первичной информации. Это

напряжение поступает на вход устройства 6 цифровой индикации, которое осуществляет выдачу вторичной информации в двоично-десятичном коде через интерфейсное средство 2 на циф- ропечатаклцее устройство 7 и в блок 1 обработки информации и управления

Цифропечатающее устройство 7 фиксирует результаты измерений, а блок 1 обработки информации и управления осуществляет сравнение действительных показаний поверяемого прибора А, преобразованных в злект- рический сигнал в двоично-десятичном коде, с ожидаемыми показаниями, рассчитанными теоретически и за- ложенными в память блока 1 обработки информации и управления.

Если действительные показания поверяемого прибора 4 соответствуют с определенной степенью точности ожидаемым, вырабатывается команда блоком 1 обработки информации и управления на переключение задатчика 3 образцовых сигналов на следующий образцовый сигнал, соответствующий следующему значению поверяемого прибора 4, и цикл работы устройства повторяется (фиг. 5 и 6).

Если действительное показание не соответствует с определенной степенью точности ожидаемому, блок 1 обработки информации и управления вьфабатьшает команду остановки процесса измерения. Данный поверяемый прибор 4 признается бракованным, и процесс поверки прекращается.

Считывающая головка 5 работает следующим образом (фиг. 2). Поверяемый прибор 4 устанавливается в узел центрирования считывающей головки 5 (y3eji центрирования на фиг. 2 не показан) . В основу принципа действия считывающей головки 3 положена аналоговая развертывающая система. Диск 8 узла поиска углового положения стрелки и датчик единичных угловых приращений, выполненный в виде по- тейциометра 14 кругового вращения, находясь на валу 12, приводятся од- йовременно во вращение при помощи механического привода 13 с постоянной угловой скоростью и периодом вращения Т. Потенциометр 14 кругового вращения запитывается источником 19 питания, выполненным в виде стабилизатора тока (на основе змиттерного повторителя с источником стабилизи0

0

рованного напряжения на входе), благодаря чему повьшается линейность характеристики потенциометра 14 за счет исключения влияния сопротивления нагрузки цепи. Источник 9 света, систему 10 линз и фотоэлемент 11 уста- навливают в диске 8 так, чтобы световой поток, входящий из источника 9 света, фокусировался системой 10 линз и диаметр сфокусированного пучка света равнялся ширине стрелки поверяемого прибора 4 и, отражаясь от стрелки поверяемого прибора 4 (или его из- 5 мерительной шкалы), попадал на фотоэлемент 11 .

Далее ток с фотоэлемента 11 через токосъемник 18 поступает на вход усилителя-преобразователя 17 тока в напряжение (фиг. 2), где преобразовывается в напряжение и усиливается с определенным коэффициентом усиления .

Для поверяемых механических стрелочных приборов с черной измерительной шкалой напряжение на выходе усилителя-преобразователя 17 тока в напряжение будет максимальным при попадании сфокусированного пучка света источника 9 света на стрелку поверяемого прибора 4, так как коэффициент отражения белой стрелки поверяемого прибора 4 Р 0,82-0,87, а коэффициент .отражения измерительной шкалы черного цвета Р 0,1, что и показано на временной диаграмме напряжения на выходе усилителя-преобразователя 17 тока в напряжение ( и на фиг. 3). И наборот, для поверяемых механических стрелочных приборов 4 с белой измерительной шкалой напряжение на выходе усилителя- преобразователя 17 тока в напряжение будет минимальным, что и показано на временной диаграмме напряжения на выходе усилителя-преобразователя 17 тока в напряжение (U-,,

и,

5

0

5

0

5

0

5

Р

ij на фиг. 4).

Это напряжение подают на тиристор 16, который срабатывает при максимальном напряжении для механических стрелочных приборов с черной измерительной шкалой, при минимальном напряжении - для механических стрелочных приборов с белой измерительной шкалой. В результате срабатывания тиристора 16 электрическая цепь замыкается, на выходе считывающей головки 5 появляется элсктрический сигнал, поступающий с потенциометра 14 кругового вращения, соответствующий месту положения стрелки поверяемого прибора 4. Источник 19 питания источника 9 света подключают через токосъемник 18 (фиг. 2, аа, &, SS , -г-г ).

Использование предлагаемого устройства для поверки механических стрелочных приборов с круговой шкалой позволяет автоматизировать процесс поверки механических стрелочных приборов с круговой шкалой, сократить штат людей, занятых этим процессом, повысить качество поверки механических стрелочных приборов с круговой шкалой за счет субъективно- го фактора, вызванного монотонностью работы в лабораториях ОТК при массовом производстве этих приборов на приборостроительных предприятиях, Широкие эксплуатационные возможности устройства, легкая перенастраи- ваемость с одного типа поверяемых приборов на другой позволяют применять предлагаемое устройство на всех приборостроительных предприятиях j занимающихся массовым выпуском механических стрелочных Приборов.

Формула изобретения

Устройство для поверки механических стрелочных приборов с круговой шкалой, содержащее задатчик образцовых сигналов, источник света, считывающую головку с. фотоэлементом, блок регистрации результатов измерения, узел центрирования с узлом поиска углового положения стрелки и датчиком единичных угловых приращений, отличающееся тем, что, с целью автоматизации процесса по

0

5

0

5

0

Bepjai при одновременном повышении его точности в устройство включен блок обработки информации и управления, имеющий двунаправленную связь с вЕ;еденным интерфейсным средством, вход которого связан с выходом введенного устройства цифровой индикации, второй выход которого связан с блоком регистрации, первый выход последовательно соединен с задатчиком образцовых сигналов, поверяемым прибором, считывакнцей головкой и с входом устройства цифровой индикации, а узел поиска углового положения стрелки выполнен в виде диска, снабженного оптической системой, содержащей последовательно установленные Б одной плоскости источник света, систему линз, фокусирующую излучение на фотоэлемент через отражающую поверхность стрелочного прибора, установленного на валу соосно со шкалой поверяемого прибора с возможностью вращения от механического привода и жестко связанного посредством вала с датчиком единичных угловых приращений, выполненным в виде потенциометра кругэвого вращения с ре- зистивной обмоткой и движком, связанным с выводом стабилизатора тока, вхо/д которого связан с источником напряжения, а свободный вывод резистив- ной обмотки потенциометра соединен с входом тиристора, которьй подключен к выходу усилителя-преобразователя тока в напряжение, при этом вход усилителя-преобразователя ток в напряжение подключен к первому выходу токосъемника, первый вход которого связан с источником питания света, второй вход - с выходом фотоэлемента, а второй выход связан с источником света.

Фие.

t/.8| Uta

«/л

Щ1

Hamamue кнопка - луся

начсм цикла равапц

ntp«K io fiut илапана t

I

KfHOHfu (

j Задгожка 2T j

MM

Переключени( ямпама I

t .;

i

6

й«5

J6

ttvf.e

Редактор Н.Рогулнч

Составитель Н.Ланьков

Техред М.Дидык Корректор Н.Король

f.c

-

Фue. t

ttvf.e